二維材料上的磁性有機半導體異質界面研究

在本科技部研究計畫補助的支持下，我們進行二維材料上的磁性異質介面研究、超薄紅熒烯雙層結構特性以及Ag-Si微粒增進NiSi化合物的產生研究。主要研究成果有：(一) 在二維材料上的異質介面研究中，以化學氣相沉積方式於Ir(111)上成長石墨烯/Co的插層結構，形成的異質原子層結構具有很強的軌道自旋耦合作用，此層狀結構系統的軌道自旋耦合作用對於磁異向性影響具理論研究前景；在真空濺鍍系統中，我們嘗試在二維材料上成長鈷薄膜，結構量測下找出鈷膜規則域增長條件，為未來磁特性探索的基礎；以電化學方式在石墨烯/銅基材上形成Co的層狀結構，發現可形成多階的磁化曲線，如此的特性像是多階段的電子開關元件，深具應用潛力，此系統具有磁特性與樣品品質相關的特性。(二) 探索超薄紅熒烯雙層結構特性，發現rubrene形成雙層結構，上、下兩層的電阻特性不同，我們提出一個結構上雙層的模型來解釋紅熒烯薄膜的雙層結構以及物理特徵，當薄膜厚度逐漸增加，彈性模量隨之增加，由四點量測發現層狀結構的電子特性對介面粗糙度非常敏感。(三) 在Ag-Si微粒增進NiSi化合物的產生研究，由於Ni-Si具有很強的鍵結特性，在Ni/Si(111)介面上造成NiSi介面化合物產生，我們開發了一個化學偏移連結成份模型，可以有效推估超薄NiSi化合物的量；在此介面中，如果引入少量的Ag-Si微粒，藉由特殊的反應轉移機制，可以有效的增進NiSi化合物的產生，其物理機制牽涉到各種生成焓的差異，提供了在介面層中產生超薄矽化物的有效策略。研究成果已達成預期目標，我們也已整理部分成果順利刊登在SCI期刊上，全體參與之人員感謝科技部計畫長期以來之支持與補助。